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大自然“给予的”人类的科学灵感,很多发明都是基于大自然!

2019年10月23日 12:46来源:未知手机版

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事实证明,作为自然界高等智能动物的人类并非万能,人类的许多创造和设计灵感来自自然界的其它生物。

100年前飞机的诞生来自于人类幻想能像鸟类那样翱翔于蓝天的灵感,汽车诞生后,为了改善其外型,提高其性能,早在上世纪50年代,美国福特汽车公司的设计师们就曾借助潜水艇潜到加勒比海中,观察鱼儿游过舷窗时留下的优美曲线寻找设计灵感。当时风靡一时的福特雷鸟敞篷轿车的设计灵感说不定就是来自某一种深海鲨鱼。随后出现的奔驰SECcoupe、雷诺Twingo及马自达121等也都具备某种动物的神态。

经过数百万年的进化,自然界中的许多物种不仅能让我们从其外型获得某种创作上的灵感,而且还能向我们提供一些今天我们在各工程领域内所遇难题的解决方案,正如有的科学家所说的那样,我们人类应该向这些聪明的生物学习。举例来说,蚂蚁有助于解决交通模式问题,

蜜蜂可让你借鉴到空气动力学上的诀窍。英国谢菲尔德大学的生物学家弗朗西斯-拉特尼克思曾撰文引用厨蚁觅食来说明这一观点。他说,从这些觅食的厨蚁极有效率地来来往往运送食品的实践中,他找到了一个被他称为‘说来容易解决难’的问题。这些厨蚁设计了一个化学路径模式,在这个模式中三条路径的结合点形成了一个Y。Y的茎干或是通向它的巢穴或是离开它的巢穴,这条茎干也与两条手臂在一个广角上相交,而两条手臂构成了一个大约60度的小内角,厨蚁有着很强的几何本能,它能够感觉出多个角度间的差异而选择一条正确的路径。他认为,小昆虫很有可能已经设计出了很多种解决觅食问题的方案,我们应该关注它们,因为“人的生活越来越依赖工程系统,必须使我们的工程系统有效地运行以解决类似的问题”。

美国国家科学院学报也发表研究报告指出,蜜蜂与大黄蜂有一些可供人类分享的智能。

这些振翅飞行的小昆虫把空气动力学带入了一个传统理论无法触及的领域。科学家们发现,这些小蜂设计了一套不同于大多数飞虫的飞行系统。一些小昆虫靠大弧度地摆动翅膀来飞行,而蜜蜂的双翅活动的弧度要小得多但振动的频率相当高。这种小弧度高速度的翼动赋予这些蜜蜂一个更宽广的力度,这是其它昆虫无法享受到的。

当这类灵感被用于军事上的时候,军事科技便会产生日新月异的进步。比如,乌贼体内有能分泌黑色液体的囊状物,遇到攻击者便会释放出黑色液体,诱使攻击者上当。据此,潜艇设计者们就设计出一种酷似袖珍潜艇的鱼雷诱饵,既可保持原潜艇的航向和航速继续航行,也可模拟噪音、螺旋桨节拍、声信号和多普勒音调变化,令敌方潜艇或攻击中的鱼雷真假难辨。

为解决超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦,航空设计师从长颈鹿身上获得灵感,设计出了抗荷服。众所周知,长颈鹿是目前世界上最高的动物,大脑和心脏的距离约为3米,完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。

奇怪的是,长颈鹿在饮水时就不会因大量血液涌上大脑而发生脑充血或血管破裂的问题呢?科学家们研究发现,原来是长颈鹿身上的一层厚厚的皮箍住了血管,从而控制了它的血压。根据这一原理,设计师们便设计出这种新颖的“抗荷服”,当飞机加速时,“抗荷服”既可自动压缩空气,还能对飞行员的血管产生相应的压力。

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